西江油田低效井酸化改造酸液體系與解堵效果研究

張學(xué)敏 郝明慧 姬洪剛（中海油能源發(fā)展工程技術(shù)公司 天津 塘沽 300452）

西江油田部分低效井因鉆完井或開采過程中油層遭受污染而致油井產(chǎn)能低，需采取酸化改造措施。西江油田儲層溫度較高，普通酸液體系難以適用，高溫易使酸液在近井地帶被消耗掉，無法實現(xiàn)深部酸化。經(jīng)研究，提出采用多氫酸復(fù)合酸化，并對酸液體系進(jìn)行了性能評價和酸化效果實驗評價。

一、多氫酸復(fù)合酸液體系性能評價

1.性能分析

體系主要由2主劑（PA-MH5、PA-MF）和破乳劑、聚合物降解劑等組成，在地層內(nèi)解析出H+離子，確保酸液維持較長時間活性，從而使其深入油層，達(dá)到將深部油層的污染解除的效果。體系還能將多種離子螯合，防止二次沉淀的生成。

2.緩速性能

設(shè)計四種（土酸、氟硼酸、復(fù)合酸和多氫酸復(fù)合體系）適用于西江油田儲層巖石的酸液體系，并作緩速實驗發(fā)現(xiàn)溶蝕率最高的是土酸，最低的是多氫酸，居兩者之間的是氟硼酸和復(fù)合酸，隨著酸巖反應(yīng)的時間變長，多氫酸復(fù)合體系的溶蝕率整體呈現(xiàn)升高的趨勢，顯示出其良好的緩速性能。

3.緩蝕性能

以礦場中常用的N80材質(zhì)管材為實驗對象，開展地溫（120℃）條件下酸液對其的腐蝕實驗，實驗時間控制在4個小時，實驗結(jié)果顯示多氫酸復(fù)合酸液體系擁有比較好的緩蝕性能，管材腐蝕呈均勻分布狀態(tài)，無點(diǎn)狀現(xiàn)象，腐蝕速率小于行業(yè)要求的50g/（m2·h）。

4.抑制二次沉淀的能力

多氫酸可以絡(luò)合溶液中的多價金屬離子（包括容易生成沉淀的金屬離子），并且具有較強(qiáng)吸附C a2+、Na+、K+、NH4+等離子的能力，使其難以與F-、Si F62-反應(yīng)生成氟鹽和氟硅酸鹽沉淀，避免儲層被堵塞。

二、酸化效果室內(nèi)實驗評價

1.巖心流動模擬實驗

實驗對象為西江油田天然巖心，實驗用液配制為：以2%的KC1溶液作為基液，10%的HC1和添加劑為前置液，主體酸為濃度為8%的HC1溶液+2%的PA-MF+6%的PA-MH5+添加劑，后置酸配制為5%的HC1+添加劑。實驗結(jié)果顯示其能使巖心滲透率提高8倍左右。

2.配方確定

經(jīng)過實驗對比分析，最終優(yōu)選出適合西江油田儲層的多氫酸復(fù)合酸液體系配方。

3.酸化解堵效果評價

（1）表皮系數(shù)計算

在鉆完井過程中產(chǎn)生的表皮系數(shù)計算公式為：S=(K/Kz-1)Ln(Rz/Rw)，式中，S—單井表皮系數(shù)；K—地層原始滲透率，10-3u m2；Kz—鉆完井后地層滲透率，10-3u m2；Rz—鉆完后井傷害帶半徑，m；Rw—油井半徑，m。由公式可以看出，表皮系數(shù)與Rz成正比、與Kz成反比，即鉆井對油井的傷害程度越大則表皮系數(shù)越大。據(jù)統(tǒng)計，對于高滲層或帶微裂縫的地層鉆井造成的傷害帶半徑一般為0.3～1.0 m之間，而低滲透地層一般在0.1～0.3 m之間。國內(nèi)現(xiàn)鉆井水平完全可以將油井表皮系數(shù)控制在10以內(nèi)。

（2）增產(chǎn)效果評價

采油指數(shù)為油井產(chǎn)能評價的主要指標(biāo)，徑向滲流條件下可由達(dá)西定律公式求取。其計算公式為：J=（2 πkoh*86.4）/(μoBo(Ln(Re/Rw-3/4+S)))，式中：J—采油指數(shù)，m3/d·M Pa；ko—油層有效滲透率，μm2；h—油層有效厚度，m；Bo—原油體積系數(shù)，m3/m3；μo—地層油的黏度，mPa·s；Re—供給半徑，m；Rw—井筒半徑，m；S—鉆井傷害表皮系數(shù)。

實施酸化措施解堵可將油井表皮系數(shù)降至-2，根據(jù)公式計算出酸化可使油井產(chǎn)能提高到常規(guī)鉆井（傷害表皮系數(shù)為10）產(chǎn)能的3.29倍。西江油田11口低效井酸化改造效果預(yù)測來看，多氫酸復(fù)合酸液體系對于低液量低產(chǎn)油量油井，酸化改造后產(chǎn)能比可以達(dá)到3-4，而高液量低產(chǎn)油量油井，在控制含水基礎(chǔ)上酸化改造后產(chǎn)能比可以達(dá)到1.5-2.5。

結(jié)論

1.多氫酸復(fù)合酸化技術(shù)體系滿足西江油田低效井深度酸化提高產(chǎn)能的要求。

2.多氫酸復(fù)合酸液體系對于西江油田低液量低產(chǎn)油量油井，酸化改造后產(chǎn)能比可以達(dá)到3-4，而高液量低產(chǎn)油量油井，在控制含水基礎(chǔ)上酸化改造后產(chǎn)能比可以達(dá)到1.5-2.5。

3.與常規(guī)油層保護(hù)措施相比，西江油田實施多氫酸復(fù)合酸化解堵增產(chǎn)能力最好。

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